国家标准 GB/T36042一2018 超超临界汽轮机转子体锻件技术条件 Speeificationofrotorforgingsforultrsupereritiealsteamturbine 2018-03-15发布 2018-10-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/36042一2018 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由电器工业协会提出本标准由全国汽轮机标准化技术委员会(SAC/TC172)归口本标准起草单位:上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司本标准主要起草人:沈红卫、梅林波、陈纪伟、陈雷、吴令萍、周欣康、谭振山、戴佩堪、孙福民、崔建国
GB/36042一2018 超超临界汽轮机转子体锻件技术条件范围本标准规定了超超临界汽轮机用转子体锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、验收和质量证明书、标志和包装本标准适用于超超临界汽轮机转子体锻件的订货,制造与检验规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T223(所有部分钢铁及合金化学分析方法 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T2039金属材料单轴拉伸蠕变试验方法 GB/T6394-2017金属平均晶粒度测定方法 GB/T105612005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 B/T8468锻钢件磁粉检测 JB/T8888环芯法测量汽轮机、汽轮发电机转子锻件残余应力的试验方法 JB/T9021汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法订货要求 3.1供方应有完善的质量保证体系,具有生产过类似材料、相近尺寸的转子锻件的业绩 3.2供方制造的首件产品应进行质量评定,评定项目由供需双方商定 3.3需方应在订货合同中写明采用的标准、材料牌号,包括相应的技术要求、检验项目或本标准要求以外的其他检验项目 3.4需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样 3.5需要时,需方应在合同中注明要求参加现场检验的项目 3.6用户在验收试验过程中,或进一步的加工过程中(包括使用中)发现的问题,以及对可能出现的问题的处置方法应在协议中商定 3.7用户有特殊要求的材料应在协议中规定制造工艺 4.1冶炼和浇注 4.1.1锻件用钢应采用电炉冶炼并经钢包精炼和真空碳脱氧处理,或采用电渣重熔工艺冶炼经需方同意,也可采用保证质量的其他冶炼方法
GB/T36042一2018 4.1.2钢水在浇注中应进行真空除气处理,去除有害气体(特别是氢) 在真空处理过程中,真空系统应能保证在开始浇注后的2min内,将初始增高的压强降至低值,通常应低于133Pa 4.1.3锻件采用电渣重熔钢锭制造时,电渣重熔使用的电极应由经过真空处理的钢制造 4.1.4锻件采用非电渣重熔钢锭制造时,应采用高径比合适的短粗钢锭,以将偏析控制在允许的范围内 4.2锻造 4.2.1钢锭上下部均应有足够的切除量,确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析或其他有害缺陷 4.2.2锻件应在具有足够能力的锻压机上锻造,使整个锻件组织均匀,锻件轴线应与钢锭的中心线一致采用真空浇注钢锭时,钢锭顶端应为靠近发电机的一端采用电渣重熔钢锭时,钢锭布置方向可由供方自行决定 4.2.3锻件应采用徵粗拔长工艺锻造锻件的轴身总锻造比应大于或等于3.5 采用电渣重熔锭或其他特殊锻造方法时,锻造主变形方式可由供需双方协商确定 4.3热处理 4.3.1锻后热处理锻造成形后,锻件应进行锻后热处理,要求如下 -10%Cr系列高、中压转子锻件锻后应进行等温退火处理 3.5%NiCrMoV系列低压转子锻件应在840C1010C范围内进行正火处理直径大于或等于900mm的锻缎件正火应不少于两次锻件应在正火温度下保持足够长的时间,以保证组织奥氏体化和均匀化冷却到转变温度以下,随后进行回火处理,回火后炉冷或空冷 4.3.2性能热处理转子锻件粗加工后应在垂直状态下按以下要求进行性能热处理,以获得规定的性能 10%Cr系列高、中压转子锻件应均匀加热至1050C~1110C,充分保温后进行油冷或喷雾淬火,在得到良好的相变组织后,应在适当温度下回火两次;第一次回火温度为550C590 第二次回火温度大于或等于650C 在保证力学性能要求的前提下,尽可能提高第二次回火温度,但第二次回火温度不应超过钢的下临界点温度锻件回火应炉冷到250C以下出炉空冷 3.5%NiCrMoV系列低压转子锻件应均匀加热至830C860C,充分保温后进行水淬或喷水淬火,在得到良好的相变组织后,应在大于或等于570笔下回火,保温足够长的时间,炉冷到 300C以下出炉空冷 4.3.3去应力处理在性能热处理及随后的粗加工完成后(有孔转子应在打中心孔后),应在低于最终回火温度15C~ 40C范围内进行去应力处理锻件在去应力处理时应处于垂直状态,均匀加热,保温足够长时间,确保完全热透锻件应以小于或等于15/h的冷却速度冷却至370C,之后炉冷至170C230C,再出炉空冷经需方同意,去应力处理温度可高于本标准规定的上限去应力处理后,应进行补充的力学性能试验残余应力合格的锻件,如不进行去应力处理,应经需方书面同意
GB/36042一2018 4.4机械加工 4.4.1性能热处理前,应对锻件的全部表面进行第一次粗加工未经需方同意,不得在性能热处理和正式超声波检测前进行整体叶轮间的切槽和加工叶轮台阶 4.4.2锻件应在性能热处理后,去应力处理和热稳定试验前进行第二次粗加工 4.4.3有中心孔(或盲孔)的锻件,应按订货图样规定的尺寸和极限偏差打孔,并套取中心孔芯棒试料; 去应力处理后精瞠中心孔,用不掩盖缺陷的方法进行抛磨,使表面粗糙度Ra达到1.6Mm 4.4.4转子锻件的交货尺寸及表面粗糙度应符合订货图样的规定 4.5焊接 4.5.1制造和包装运输过程中,不应对锻件进行任何形式的焊接若10%Cr系列高,中压转子锻件轴颈处有特殊堆焊要求,且需要由供方完成时,具体焊接工艺 4.5.2 方法、焊接技术要求,焊后热处理和检验要求等应按供需双方商定的标准或技术协议的规定执行 5 技术要求 5.1化学成分 5.1.1高、中压转子锻件选用10%Cr系列材料,低压转子锻件选用3.5%NiCrMoV系列材料,材料牌号应符合表1的规定 5.1.2供方应对每炉(包)钢水进行熔炼分析,分析结果应符合表1的规定 5.1.3供方应对每个锻件进行成品分析,分析结果应符合表1的规定,但允许有符合表2规定的偏差 5.1.4每个锻件应分析氢、氧、氮的气体含量,其结果应符合表3的规定 5.2力学性能 5.2.1室温力学性能应符合表4的规定高、中压转子锻件本体的各试样规定塑性延伸强度R的最大与最小值之差应小于或等于50MPa,低压转子锻件本体的各试样规定塑性延伸强度R的最大与最小值之差应小于或等于70MPa 5.2.2首批生产、工艺重大变动或需方有特殊要求时,高,中压转子锻件应进行高温持久强度试验,试验结果应符合表5的规定
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GB/36042一2018 表5高温持久强度试验温度应力断裂时间材料牌号试验要求 MPa 本体径向和中心孔轴向取样 12Cr1oMolw1NiVNbN 600 230 >500 采用光滑-缺口复合试样断口不得在V型缺口处 540 360 565 315 13Cr1oMolNiVNN 595 265 620 205 本体径向取样 4CNiMwVNWN 采用光滑-缺口复合试样 l00 630 215 断口不得在V型缺口处 575 31o 600 265 5Crl0NiMowVNbN 625 215 650 70 5.3硬度均匀性锻件在性能热处理后应检查硬度的均匀性,硬度的绝对值供参考同一圆周上各点间的硬度差应小于或等于30HBw,在同一母线上的硬度差应小于或等于40HBw 5.4无损检测 5.4.1一般要求锻件不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过允许的夹杂物和疏松 5.4.2磁粉检验锻件精加工后,由需方对外表面进行磁粉检验,供方应保证检查结果符合以下要求 -转子体外圆表面上不允许有长度大于1.5mm的任何缺陷显示; 同一母线上两个缺陷之间的距离小于其中较大缺陷长度的5倍时,按一个连续缺陷处理; 转子体最终检查时,除轴承支承部位外在其他部位若发现有大于1.5mm的缺陷显示,允许进行局部打磨和抛光,抛光深度不应超过1.6mm,并应与周围表面圆滑过渡 5.4.3超声波检测锻件应进行超声波检测,检验方法和验收标准应符合供需双方商定的标准或技术协议的规定 5.4.4中心孔检验有孔锻件的中心孔精瞠或打磨至表面粗糙度达到Ra1.6m后,进行中心孔检验,其验收要求如下: 长度等于或大于1.5mm的缺陷应记录其轴向和周向的位置,并报告需方在60cnm”的范围内,不允许有3个及以上长度大于1.5mm的可见缺陷或9个及以上长度小
GB/T36042一2018 于或等于1.5mm的可见缺陷; 内孔表面同一母线上所有缺陷的总长度应小于或等于50 mm; 不允许有任何撕裂状的分叉缺陷位于同一母线上的两个缺陷间的距离小于其中较大缺陷长度的5倍时,按一条连续缺陷处理; 不允许有长度大于3mm的可见缺陷及非金属夹杂物组成的密集区; 不符合验收要求的缺陷,征得需方同意后,允许对缺陷进行局部打磨和抛光,但打磨和抛光的深度不应超过1.6mm,并应与周围表面圆滑过渡 5.5金相组织 5.5.1平均晶粒度:10%Cr钢不应粗于GB/T6394一2017规定的2.0级,3.5%NiCrMoV钢不应粗于 GB/T6394一2017规定的3.0级 5.5.2夹杂物;锻件的A,B,C,D,DS各类夹杂物均不应超过GB/T10561一2005规定的2.5级 5.6残余应力转子锻件应进行残余应力测定,残余应力值应小于或等于60MPa 如果残余应力超过该规定,锻件应进行补充去应力处理,并且重新进行残余应力和硬度值测定 5.7热稳定性热稳定性试验结果应符合JB/T9021的规定当热稳定性试验由需方进行时,供方应对试验结果负责 5.8尺寸和表面粗糙度交货的转子锻件应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度的要求检验规则和试验方法 6.1化学成分分析 6.1.1化学成分应按GB/T223规定的方法或能保证分析质量的其他方法进行 6.1.2每炉(包)钢水可于浇注时取样测定钢水的化学成分,多炉合浇时还应报告权重平均分析结果无法进行熔炼分析时,允许用成品分析代替熔炼分析从锻件上取样时,其分析结果应符合成品分析要求 6.1.3成品分析包括气体含量分析)的取样按需方提供的取样图进行 6.2力学性能试验拉伸试验按GB/T228.1规定的方法进行;冲击试验按GB/T229规定的方法进行,冲击试样槽 6.2.1 口方向应与转子体的轴线平行 6.2.2转子体的径向、端部轴向和中心孔试样应按图样规定的部位、方向和数量切取，一般应取在距热处理状态的表面40mm以下 6.2.3高温持久试验可由需方进行,试验方法按GB/T2039的规定进行 6.3硬度检验在每个锻件的两轴颈及轴身部位的外圆表面,每隔90"测一点(共12点) 硬度试验按GB/T231.1 规定的方法进行
GB/36042一2018 6.4无损检测 6.4.1锻件磁粉检测方法按JB/T8468的规定进行 6.4.2锻件的超声波检测按供需双方商定的标准或技术协议的规定进行超声波检测至少应进行两次,第一次预备超声波检测在调质之前进行,第二次正式超声波检测在调质后进行 6.4.3中心孔检查应采用窥膛仪观察,必要时中心孔应采用磁粉检测结合窥膛仪观察中心孔磁粉检测按双方商定的方法进行 6.5金相检验 6.5.1金相检验取样部位按需方提供的取样图 6.5.2晶粒度检验按GB/T6394一2017的规定进行 6.5.3夹杂物检验按GB/T10561一2005中A法进行评定 6.6残余应力测定 6.6.1采用切环法测定残余应力时,在轴身一端切取25mm×25mm的圆环,用测量该环在切割前后平均变形量的方法来计算残余应力,见式(1): o，=E/D 式中残余应力,单位为兆帕(MPa); o了材料的弹性模量,单位为兆帕(MPa). 环切割前后直径增量的代数值,单位为毫米(mm) D 切割前环的外径,单位为毫米(mm) 6.6.2采用环芯电阻应变法测定残余应力时,应在订货图样要求的部位按JB/T8888的规定进行 6.7热稳定性试验热稳定性试验按JB/T9021规定的方法进行,试验温度应由双方协商确定 6.8复试 6.8.1拉伸试验;如果某一拉伸试样的试验结果不合格,允许在锻件上与原试样相邻部位取两个试样进行复试两个复试拉伸试样的试验结果以及初试、复试三个试验结果的平均值均应符合5.2的规定 6.8.2冲击试验:如果某一组室温冲击试样的试验结果不合格,允许在锻件上与原试样相邻部位取两组试样进行复试两组复试冲击试样的试验结果以及初试将复试三组试验结果的平均值均应符合5.2 的规定 6.8.3力学性能试验如因白点或裂纹不合格者,应直接判定为不合格,不得复试 6.9重新热处理 6.9.1如锻件的任一力学性能复试结果仍不合格,且当试样的强度高而塑性、韧性或韧-脆转变温度达不到要求,有必要重新回火时,有孔锻件应将中心孔试料重新塞人中心孔内与锻件一起重新回火,重新有孔锻件重新回火后中心孔试料的取样部位应与需方协商确定回火后按6.2的规定重新进行检验如果力学性能检验结果表明缎件不能重新回火,则缎件如何进一步热处理或加工应由双方协商 6.9.2 确定 6.9.3重新性能热处理次数(不包括重新回火)不应超过两次
GB/T36042一2018 验收与质量证明书 7.1需方有权选择锻件的某些试验项目作为验收内容,在验收试验中或在以后的加工、试验中发现锻件不符合本标准或订货合同中规定的补充技术要求时,需方应及时通知供方,双方协商解决 7.2供方应向需方提供产品质量证书,内容包括但不限于合同号; -锻件图号; 材料牌号和标准号熔炼炉号和熔炼方法; 熔炼分析和成品分析结果; 钢绽主要尺寸,重量和锻件实际锻造比各次热处理的实际温度、保温时间和冷却方法; 力学性能的检验结果; 高温持久试验结果; 硬度检验结果; -超声波检测报告; 磁粉检测报告; 金相检验结果; 残余应力测定结果; 热稳定性试验报告(如果有要求); 其他检验和需方要求补充检验的结果; 交货锻件的实际尺寸和重量标志和包装 8 8.1供方应在每个锻件相应于钢锭下部端面打上合同号、图号、材料牌号、炉号、件号等标记,并用白漆圈上 8.2锻件轴头端面上应打上超声检测的周向起始标记 8.3供方应对锻件的外表面涂防锈剂,有孔锻件还应在中心孔表面涂防锈剂,中心孔端部用木塞堵严 8.4锻件应妥善包装,防止运输和保管过程中损坏或腐蚀 0

超超临界汽轮机转子体锻件技术条件GB/T36042-2018解读

随着科技的不断进步，超超临界汽轮机已经成为了现代火电厂中非常重要的动力装置。而转子体锻件则是汽轮机中最为核心的部件之一。为了保证超超临界汽轮机的安全、高效运行，必须采用高质量的转子体锻件。

针对这一需求，我国制定了《超超临界汽轮机转子体锻件技术条件GB/T36042-2018》标准。该标准从材料、工艺、检测等多个方面给出了转子体锻件的技术要求和测试方法。

1. 材料要求

标准中对转子体锻件所使用的材料提出了明确的要求。例如：材料必须是高纯度、低硫、低磷的优质钢材；化学成分必须符合标准规定的范围等。这些要求可以保证锻件具有良好的力学性能和耐久性。

2. 工艺要求

转子体锻件的工艺要求在标准中也被详细说明。例如：锻造温度应该控制在合适的范围内，以确保锻件的成形性和微观组织均匀性；锻件的后续热处理工艺应该符合标准规定等。

3. 检测要求

为了保证转子体锻件的质量，标准中对其进行了多项检测。在实际生产中，必须按照标准的要求对锻件进行无损检测、金相组织检测、化学成分检测、机械性能检测等，并且需要记录相关数据。

4. 其他要求

此外，在标准中还对转子体锻件的表面质量、尺寸精度、加工余量、包装及运输等方面提出了要求。这些方面虽然看似细节，却对保证锻件的质量、可靠性和使用寿命都有很大影响。

总结

《超超临界汽轮机转子体锻件技术条件GB/T36042-2018》标准的出台，为我国超超临界汽轮机行业提供了更为完善的技术规范。在实际生产中，企业必须按照标准要求进行生产，加强对转子体锻件的质量管控，从而确保超超临界汽轮机的稳定、高效运行。